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1.
新元古代”雪球”假说与生命演化的环境 总被引：2，自引：0，他引：2
新元古代末期，地球至少经历了两次全球性的冰川作用，研究者提出了“雪球”假说来解释新元古代时期一系列特殊的地质现象，该假说已成为研究新元古代全球冰川作用和其后生物大爆发事件的窗口。但一些学者并不赞成地球曾经是被冰雪完全覆盖的“雪球”，并分别提出了“半融雪球/无冰水体”和“薄冰”假说。尽管每一种假说都不能解释所有的地质、地球化学现象，但越来越越多的证据，特别是分子有机地球化学和古生物学的证据表明，“雪球”时期的海洋并没有完全被冰封盖，在赤道地区的冰盖可能很薄或存在无冰的水体。无冰水体的存在可以使一些光合生物继续生存和演化，这对其后的“寒武纪生物大爆发”事件和生命演化具有重要的意义。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2015,(4)
<正>地球上的生命起源于35亿年前,真核生物在20亿年前出现,多细胞生命在8~6亿年前出现,他们的出现均与地球表面的氧化作用有关。接下来5.4~5.2亿年前的"寒武纪生命大爆发"尽管在半个世纪前就被认为是氧含量的增加导致,但是在早寒武纪海洋的氧化还原条件,尤其是深海条件,仍处于争论。南京大学和苏黎世联邦理工学院最新研究发现"寒武纪生命大爆发"与全球海洋含氧底水的扩散保持一致。由于 相似文献
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新元古代的"雪球地球" 总被引：12，自引：0，他引：12
储雪蕾 《矿物岩石地球化学通报》2004,23(3):233-238
“雪球地球”假说的提出解释了一些新元古代冰川现象，如低纬度和低海拔冰川沉积、帽碳酸盐岩、负的碳酸盐δ^13C漂移和BIF铁矿等现象。尽管有不同的假说与解释，但“雪球地球”最为流行。“雪球地球”事件被认为起因于地球系统的变化，如Rodinia超大陆的裂解、超级地幔柱的活动及古地磁真极的漂移等。“雪球地球”的极端气候环境变化，促进了生命的演化，造成了寒武纪生物大爆发。 相似文献
4.
臼齿构造(Molar tooth structure,MTS)是指主要由微米级微亮晶方解石充填的、具有肠状褶皱等特殊形态和结构的前寒武纪沉积构造。具有臼齿构造的这类前寒武纪碳酸盐岩称为臼齿碳酸盐岩(Molar tooth carbonate,MTC)。MTS具有全球分布、时代限定、形态多样、由微米级微亮晶方解石组成及早期成岩等基本特征,该认识早已得到学界广泛认同。在系统归纳MTC的地理分布、发育时限、宏观形态和微观组构的基础上,再次总结性地剖析了物理作用、生物作用和生物-地球化学作用3类主要成因假说的基本论点及其局限性。长期以来,作为一种大量出现于中—新元古代、具全球性分布的特殊碳酸盐岩类或沉积构造,研究关注的焦点和热点是MTS形成与消失的机制。尽管MTS成因还有争议,但其所具有的早期成岩特征,使越来越多的研究者将其作为前寒武纪海洋地球化学环境重建的重要研究对象。MTC的兴衰与前寒武纪海洋化学性质演化和前寒武纪一系列全球性事件密不可分。在此基础上提出MTC进一步研究的方向:一是探索MTC事件与相关全球性事件(如叠层石、冰川事件等)相互响应、促进或消长的关系,MTS的兴衰如何协同Columbia和Rodinia超大陆的聚散过程; 二是从MTS微亮晶方解石微观组构出发,采用行之有效的地球化学方法,将MTC的形成、演化、更替与前寒武纪海洋性质以及大气圈、生物圈的演化相结合,进一步完善MTC成因理论,为前寒武纪诸多重大科学问题的研究提供参考。 相似文献
5.
根据化石记录可知,大量复杂生物类群迅速出现在早寒武世,这就是所谓的寒武纪生命大爆发.在此之前,有距今6亿年前的前寒武纪末埃迪卡拉生物群化石出现,此后的70～80 Ma里,生命就以上升了一个数量级的速率演化.这些在原始地层中看似迅速出现的化石,最早在19世纪中期就有所记录,达尔文认为,这是对他提出的进化论的自然选择观点的主要反对证据之一.有关新动物群的出现及演化长期困惑着地学界,集中在以下三点:在前寒武纪-寒武纪界线附近或早寒武世这个相对较短的时期内,存在着生命大爆发.是什么引起了这样的快速演化事件?这对于生命的起源与演化将意味着什么?对"寒武纪生命大爆发"的强烈兴趣还启发了20世纪70年代对布尔吉斯页岩化石记录的研究.不久之后,中国的澄江生物群包括对它后续的研究又很好地支持了生命大爆发.在前寒武纪一寒武纪界线附近究竟发生了什么?随着笔者对寒武纪事件越来越多的了解,积累的数据使得很多原先提出的假说都变得不太可能了.通过作者对地球环境的改变和寒武纪生命大爆发详实的研究,发现这种改变是可以由撞击事件引起的.在对寒武纪时期的地球进行了详细的研究之后,笔者提出了新的见解.前寒武纪晚期,存在大型的陨击事件.碰撞的高温结束了大冰期,使生物信息得以交流.同时,撞击启动基因调控机制、释放HSP90变异.一方面,调控基因决定了其他基因的表达,最早的调控基因发现于布尔吉斯页岩中(535 Ma).另一方面,HSP90原本是积累突变的蛋白,一旦环境突然发生变化,所有DNA突变将得以表达,在短时间内新的生命形式得以进化.并且这种变化是可以遗传的.然后,在新生臭氧层保护与有氧呼吸能量供应下,地球另一端幸存地下生命爆发,产生硬壳及复杂的新陈代谢以适应高温高压.现代的银河系天文理论,即密度波理论,在本文中被应用以试图解释这种撞击背后的天文学诱因.5～6亿年前的寒武纪事件使笔者联想起另外两次仍然存在争议的大规模撞击事件,它们引起的大气变化、水圈变化、生物圈变化、碳酸盐岩变化、磷矿变化都惊人的相似.形成于17亿年以前的Sadbury陨击坑直径为200 km,是最大陨击坑之一;23亿年以前(23.3～22.88亿年)地质环境(沉积圈、生物圈、水圈、大气圈)发生了由地外因素引起的灾变.灾变后,火山活动明显减弱,富氧大气圈形成,生物演化出现飞跃,叠层石开始广泛发育,碳酸盐岩在各大陆大量沉积,第一次全球性磷矿期开始发育.根据几处23亿年左右陨落的大量消溶型铁质宇宙尘的发现,推论该灾变的起因是与陨击作用有关的宇宙事件,且地表23亿年前的泛火山运动和月岩年龄分布(23～25亿年)以及月表陨石坑构造等表明:23亿年前,地外物体对地球的冲击作用非常强烈.再考虑到6 500万年前的契科苏博鲁陨击事件,也就是说,在已经得到广泛承认的和存在争议但有事实支持的地外灾变事件中规模最为巨大的三次撞击事件符合5～6亿年这一大周期.5～6亿年正是太阳系扫过银河系四条主旋臂一次所用的时间:太阳绕银河一周的时间大约是290个百万年.而由于在太阳绕银河转的时候,银河系的四条大旋臂同样旋转,并且其螺旋势场的角速度约是太阳系的一半,最终叠加的结果就是这样的一个大周期.密度波理论表明,旋臂处质量密度非常大,并且形成旋臂的螺旋引力场将对太阳系产生影响,诱发撞击事件.本文通过前人定性证据和笔者实地考察表明,上述假说与当时的绝大多数重要天文事件和地质发现相吻合,广泛的铱异常与位于澳大利亚的大型陨击坑均有发现.对澳大利亚的Acraman陨击坑和HAPCIS陨击坑的基底构造实地分析也表明了前寒武纪末曾经存在过陨击事件.最后笔者利用计算机模拟了大气圈变化.模拟分两步进行,首先从岩石热分解得出需要的温度与压强数据,而后将数据作为参数用于模拟.数据结果表明撞击区域的大气温度在4 000 K左右,压强为5 600 Bar.撞击增加了大气中二氧化碳和氧气的含量,并强化了臭氧层.这些含量的变化与地质上的记录一致. 相似文献
6.
前寒武纪 (4.6 Ga~541 Ma) 占据约90%的地球发展历史。该时期大气成分、海洋氧化还原条件、全球气候和生命演化历程等均发生极大程度的改变,为现在的地球系统奠定了基础。地球轨道参数是描述地球系统演化过程的重要指标,对于研究日地系统、地月系统及地球本身演化具有重要意义。近年来一些学者在全球范围内2650~550 Ma地层中成功识别出大量可靠的地球轨道参数。本文通过总结前寒武纪地球轨道参数,分析了地球外动力系统和地球深部动力系统对于地球轨道参数的影响;并以前寒武纪重大地质事件为基础,进一步阐述了地球轨道参数对于地球表生环境的影响。 相似文献
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报道了扬子克拉通峡东地区新元古代至寒武纪含碳黑色泥质岩的Re-Os同位素和微量元素地球化学组成特征, 并对地层沉积环境的演化性质及其地质意义进行了讨论.研究表明: (1)峡东地区新元古代晚期-寒武纪早期细粒碎屑沉积岩Os同位素初始比值呈规律变化, 且具高Os同位素初始比值的层位与前人研究中发现的C同位素负漂移地层相对应; (2)南沱组冰碛岩具高放射成因Os同位素组成特征, 而其上覆盖帽碳酸盐岩为低放射成因Os同位素比值, 向上地层Os同位素初始比值表现为局部波动、总体增高的演化趋势; (3)微量元素U/Th比值与δU值指示莲沱组砂岩与南沱组冰碛岩具氧化环境的特征, 而陡山沱组、灯影组以及水井沱组底部黑色泥质岩则形成于相对还原环境; (4)Y/Ho比值和δCe值的负相关性特征指示部分地层沉积过程中有海底热液物质参与, 应为导致剖面上部分层位出现低放射性成因Os同位素组成的重要原因之一.高Os同位素比值和深海的脉冲式演化以及古生物群的产出之间很好的对应关系为探讨大陆风化与大气和海洋中氧气含量增加的联系提供了新的地球化学证据.南沱组冰碛岩Os同位素以及微量元素特征暗示其并非形成于完全冰封的地球表面环境, 而是存在较强的大陆岩石风化作用. 相似文献
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新元古代以来,地球大气氧演化经历了2个阶段,但对2个演化阶段的过程争论较大。海相沉积磷块岩中磷灰石稀土元素配分模式表明其可以反映海水稀土组成,其中氧化还原敏感元素铈的异常受海水含量控制,因此可以利用不同地质时代磷块岩中磷灰石铈异常的变化推测大气氧浓度演化。通过收集自陡山沱期到第四纪(570Ma-1Ma)总共9个地质年代13个不同地点220个磷块岩样品的已公布数据,以及贵州织金磷矿中磷灰石钻孔的18个样品稀土元素分析结果。为保证样品反映原始海水的铈异常特征,排除了因中稀土富集而影响铈异常的样品。结果表明,震旦纪陡山沱期到寒武纪样品δCe平均值从0.74减小到0.36,奥陶纪又升高到0.87,表明寒武纪大气氧浓度可能要高于前寒武纪及之后的奥陶纪;泥盆纪样品δCe平均值为0.36,石炭纪与二叠纪样品的δCe达最低值,分别为0.16和0.21,说明从泥盆纪开始的整个晚古生代全球大气氧含量可能达到甚至超过现代水平;从三叠纪开始到第四纪,样品δCe总体保持较低值,平均值为0.24～0.54,表明大气氧含量基本保持现代水平。寒武纪与泥盆纪大气氧含量升高与寒武纪生命大爆发和泥盆纪木本植物的出现吻合,也与海洋碳酸盐岩铈异常及生物地球化学模型研究结果一致。综合分析认为,磷块岩中磷灰石与碳酸盐岩一样可通过铈异常指示大气氧演化;地球大气氧的演化既不是单向也不是简单的两阶段过程,而是复杂的不断波动的过程。 相似文献
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宜居地球、地外生命探索以及资源勘查等的需求使真核生物的早期溯源和演化趋势研究成为国际热点.根据已发现实体化石、分子化石和分子钟证据,将元古宙真核藻类演化划分为环境准备(2.45～1.70 Ga)、缓慢发展(1.70～0.80 Ga)、剧烈波动(0.80～0.64 Ga)、快速辐射(0.64～0.54 Ga)四个阶段.元古宙真核生物的出现、演化和辐射进程与地球氧化和极端气候事件(如冰期)的发生具耦合性,表现出早期生命与地球表层环境的协同演化.真核藻类在1.70～0.80 Ga期间的缓慢演化可能与长期较低的大气氧含量(约为现今水平的1％～10％PAL)有关.低的大气-海洋氧化程度不仅限制了真核藻类生存空间,也通过对氮、磷等营养元素的供应约束,限制了真核藻类初级生产力水平.因此,地球表层氧化可能是地球宜居演化,并孕育出真核生物等各种复杂生命的主要原因.从地球系统形成与演变的角度探索生物圈演化或能对生命的过去和未来给出更为可靠的答案. 相似文献
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Tomoko Ishikawa Yuichiro Ueno Tsuyoshi Komiya Yusuke Sawaki Jian Han Degan Shu Yong Li Shigenori Maruyama Naohiro Yoshida 《Gondwana Research》2008,14(1-2):193
Carbon isotope chemostratigraphy has been used for worldwide correlation of Precambrian/Cambrian (Pc/C) boundary sections, and has elucidated significant change of the carbon cycle during the rapid diversification of skeletal metazoa (i.e. the Cambrian Explosion). Nevertheless, the standard δ13C curve of the Early Cambrian has been poorly established mainly due to the lack of a continuous stratigraphic record. Here we report high-resolution δ13C chemostratigraphy of a drill core sample across the Pc/C boundary in the Three Gorge area, South China. This section extends from an uppermost Ediacaran dolostone (Dengying Fm.), through a lowermost Early Cambrian muddy limestone (Yanjiahe Fm.) to a middle Early Cambrian calcareous black shale (Shuijingtuo Fm.). As a result, we have identified two positive and two negative isotope excursions within this interval. Near the Pc/C boundary, the δ13Ccarb increases moderately from 0 to + 2‰ (positive excursion 1: P1), and then drops dramatically down to − 7‰ (negative excursion 1: N1). Subsequently, the δ13Ccarb increases continuously up to about + 5‰ at the upper part of the Nemakit–Daldynian stage. After this positive excursion, δ13Ccarb sharply decreases down to about − 9‰ (N2) just below the basal Tommotian unconformity. These continuous patterns of the δ13C shift are irrespective of lithotype, suggesting a primary origin of the record. Moreover, the obtained δ13C profile, except for the sharp excursion N2, is comparable to records of other sections within and outside of the Yangtze Platform. Hence, we conclude that the general feature of our δ13C profile best represents the global change in seawater chemistry. The minimum δ13C of the N1 (− 7‰) is slightly lower than carbon input from the mantle, thus implying an enhanced flux of 13C-depleted carbon just across the Pc/C boundary. Hence, the ocean at that time probably became anoxic, which may have affected the survival of sessile or benthic Ediacaran biota. The subsequent δ13C rise up to + 5‰ (P2) indicates an increase of primary productivity or an enhanced rate of organic carbon burial, which should have resulted in lowering pCO2 and following global cooling. This scenario accounts for the cause of the global-scale sea-level fall at the base of the Tommotian stage. The subsequent, very short-term, and exceptionally low δ13C (− 9‰) in N2 could have been associated with the release of methane from gas hydrates due to the sea-level fall. The inferred dramatic environmental changes (i.e., ocean anoxia, increasing productivity, global cooling and subsequent sea-level fall with methane release) appear to coincide with or occur just before the Cambrian Explosion. This may indicate synchronism between the environmental changes and rapid diversification of skeletal metazoa. 相似文献
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寒武纪三叶虫生物地理区的一些问题 总被引：1，自引：0，他引：1
文内叙述寒武纪三叶虫分类、分布和分区。世界上有两个寒武纪生物地理区,一个是北区,另一个是南区。斜坡带的球接子类及少数多节类是世界性分布的,仅能视作任何一区内的生态小区。两区的分界在北非的北部、土耳其的南部,再向东连接天山的北部边缘及蒙古的南部边缘。从南欧寒武纪三叶虫的情况看,是海水深度频繁变化的结果。中国任何一个地区,既不属东冈瓦纳,也不属西冈瓦纳。 相似文献
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含硒黑辰砂产于寒武系含碳泥质显微晶粒白云岩中。赋存在石英脉中及硅化较强的地段。矿石以含硒黑辰砂为主,其他共生矿物有黄铁矿、硫汞锌矿、辰矿、黝铜矿。含硒黑辰砂属等轴晶系。呈深灰色。条痕黑色。比重7.96。反射色为白色带蓝灰。反射率为28.5(480),27.5(540),26.7(580),26.2(640)％。化学成分为Hg=84.04,Se=4.23,S=11.02％。X射线粉晶衍射主要数据为3.436(100),2.977(37),2.106(57),1.997(37)。晶胞参数α=0.5899nm 相似文献
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华北地台中、上寒武统露头层序地层学研究的新认识 总被引：5，自引：1，他引：5
在生物地层对比基础之上通过对河北顺平清醒剖面、山东张夏和河北赵各庄标准剖面以及北京西山剖面的层序地层研究,将华北地台张夏阶和上寒武统自下而上划分并命名了5个总体向上变浅、以间断加深面为界的层序:张夏层序、崮山层序、崮长层序、长山层序和风山层序,并将上寒武统的4个层序与美国的相应层序进行了对比;阐述了层序地层单位与原来的生物地层、岩石地层和年代地层单位之间的关系,并用层序界面对原有岩石地层和年代地层单位的界线进行了优化;同时探讨了在克拉通陆表海背景下层序地层的发育特征以及相应的地质填图方法。 相似文献
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滇东下寒武统生物磷块岩的形成机制 总被引：3，自引：0，他引：3
显微结构研究表明,广泛分布于滇东地区下寒武统的磷块岩,除少量生物介壳磷块岩外,其它类型的磷块岩(包括菌藻生物磷块岩、内碎屑磷块岩和次生(风化)磷块岩等的颗粒均由磷质菌藻生物组成。从而揭示了菌藻生物磷块岩是磷块岩的基本类型。本文重点论述了生物磷块岩的结构成因分类、时空展布规律,以及滇东磷块岩的菌藻生物成磷—富磷作用,并探讨了菌藻生物磷块岩的形成机制。 相似文献
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在我国云南省晋宁县梅树村地区下寒武统发现了颗石藻化石,计有两个新属四个新种:微细管碟星藻属(新属)(Microtubediscoaster gen.nov.)包括昆阳微细管碟星藻(新属新种)(Microubediscoaster kunyangensis gen.et sp.nov.)和蜂巢微细管碟星藻(新属新种)(Microtubediscoaster honeycomb gen.et sp.nov.);始四枝碟星藻属(新属)(Eotetralithus gen.nov.)包括银杏叶始四枝碟星藻(新属新种)(Eotetralithus ginkgolabulatus gen.et sp.nov)和管柱始四枝碟星藻(新属新种)(Eotetrailthustube Pillar gen.et sp nov.).下寒武统的颗石藻化石是迄今为止世界各国已报道的最老的颗石藻化石。 相似文献
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本文通过对黔东南两条新测剖面的整理、已有剖面的进一步挖掘和已有剖面的资料的整理,厘定出几个寒武系第三统底界附近有代表意义的三叶虫属种在这些剖面中产出层位。经过对比研究,认为Oryctocephalus indicus在黔东南分布广泛,个体清晰,层位稳定并延伸较长,可以作为很好的标准化石。 相似文献
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Shi Xiaoying Mei Shilong Chen Jianqiang Yang Xinde Department of Geology Mineral Resources China University of Geosciences Beijing 《中国地质大学学报(英文版)》1999,10(2)
ＴｈｅＮｏｒｔｈＣｈｉｎａｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｒａｔｏｎｉｃｂａｓｉｎｓｉｎＣｈｉｎａ．ＳｉｎｃｅｉｔｗａｓｕｐｌｉｆｔｅｄａｔｔｈｅｅａｒｌｙＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃ,ｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｈａｄｂｅ... 相似文献
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陕西韩城寒武系出露良好 ,化石丰富 ,假整合覆盖于厚约 2 0 m的霍山组石英砂岩之上 ,从下寒武统上部至奥陶系为沉积连续。本区寒武系主要以紫色和黄色泥页岩、泥灰岩、灰岩和白云质灰岩为主 ,从下到上可划分为馒头组、毛庄组、徐庄组、张夏组和三山子组。根据在本区寒武系发现的三叶虫化石 ,韩城地区寒武系可划分为 14个生物带 ,自上而下为 :Blackwelderia带 ,Damesella带 ,L iopeishania带 ,Dorpyge richthofeni带 ,Crepicephalina带 ,Manchuriella带 ,Poriagraulos带 ,Inouyops带 ,Sunaspis带 ,H suchuagia带 ,Shantungaspis带 ,Probowmaniella带 ,Weijiaspis带和 Redlichia murakamii带。 相似文献